HSPICE 基本操作

Outline 電路設計與製作流程 HSPICE模擬軟體簡介 HSPICE基本語法介紹 練習

電路設計與製作流程(1/4)

電路設計與製作流程(2/4)

電路設計與製作流程(3/4) Pre-simulation

電路設計與製作流程(4/4) Post-simulation

HSPICE 模擬軟體簡介(1/3)

HSPICE 模擬軟體簡介(2/3) Data Flow of Hspice

HSPICE 模擬軟體簡介(3/3)

Hspice 基本語法介紹(1/15) Structure of Netlist (.sp)

Hspice 基本語法介紹(2/15) EX: .GLOBAL VDD VSS Simulation input and control In Hspice, Zero (0) is always Ground Ground may be 0, GND, !GND Node Names can cross all subcircuitby a .GLOBAL statement EX: .GLOBAL VDD VSS

Hspice 基本語法介紹(3/15) Names of Instance and element C *電容* D *二極體* E,F,G,H *相依電壓與電流源* I *獨立電源: 電流源* J *接面場效應電晶體JFET* K *互感或耦合電感Mutual inductor* L *電感* M *金屬氧化物半導體場效應電晶體MOSFET* Q *雙極性接面電晶體BJT* O,T,U *傳輸線* V *獨立電源: 電壓源* X *子電路*

Hspice 基本語法介紹(4/15) Examples: (1) 1pF 1nH 10Meg Hz (2) Scale factors K *1e3* Meg *1e6* G *1e9* T *1e12* M *1e-3* U *1e-6* P *1e-12* F *1e-15* N *1e-19* Examples: (1) 1pF 1nH 10Meg Hz (2) R Ohm : R1 n1 n2 1K C Farad : C2 n3 n4 1e-12 L Henry : L3 n5 n6 1e-9

Hspice 基本語法介紹(5/15) MOSFET 描述如下所示: MOS元件描述以M為開頭，其隨後的描述為連接之節點、參數等。 Mname drain gate source bulk mname length width Ex: MN1 out in vdd! vdd! pchL=0.35u w=1.8u Ex: MN2 out in vss! vss! nchL=0.35u w=0.9u

Hspice 基本語法介紹(6/15) 呼叫資料庫的檔案以減少電路檔案的內容 增加其可讀性 Library input statement .INCLUDE statement *copy the content of file into netlist* EX: . INCLUDE ‘$installdir/parts/ad’ .LIB Definition and call statement *file reference and corner selection* EX:.lib '/export/home/vlsi07/MyLibrary/tsmc/mm0355v.l' tt 呼叫資料庫的檔案以減少電路檔案的內容 增加其可讀性

Hspice 基本語法介紹(7/15) .SUBCKT的寫法，在此小電路末，則必需要加.ends Subcircuit statement .SUBCKT subnamen1 <n2 n3> <param=val…> .ENDS Ex: .SUBCKT and a b *.PININFO a:Ib:Iy:O MM5 y net21 vss! vss! nchW=900n L=350n MM2 net9 b vss! vss! nchW=900n L=350n MM1 net21 a net9 vss! nchW=900n L=350n MM4 y net21 vdd! vdd! pchW=1.8u L=350n MM3 net21 a vdd! vdd! pchW=1.8u L=350n MM0 net21 b vdd! vdd! pchW=1.8u L=350n 在Hspice中亦有類似C語言中，副程式的寫法，此寫法則.SUBCKT，我們可以利用此指令來寫一個程式，以利我們未來在程式主題中的呼叫。 .SUBCKT的寫法，在此小電路末，則必需要加.ends

Hspice 基本語法介紹(8/15) Source types of Hspice 固定值獨立電源 提供電源，固定偏壓或固定定驅動電流 時變/頻變/ 獨立電源 提供變動的電壓或電流輸入，一般供輸入信號使用 時變/頻變壓控/源控相依電源 提供可控制的電壓或電流源，一般供建立模型用

Hspice 基本語法介紹(9/15) Independent source statements 語法 電壓源 正端節點 負端節點 形態參數 電流源 正端節點 負端節點 形態參數 Ex: VD 1 2 DC 10V V2 3 4 DC -10V V3 5 6 DC 0V IQ 4 4 DC 1mA

Hspice 基本語法介紹(10/15) Transient source statements Types of independent source function Pulse (pulse function) ＊週期性的訊號，多利用在數位訊號中的clock Sinusoidal (sin function) ＊類比訊號分析 Exponential (exp function) ＊特殊元件分析 Piecewise linear (pwl function) ＊適用於不規則的訊號分析 Single-frequency FM (sffm function) Single-frequency AM (am function) ＊通訊調變分析

Hspice 基本語法介紹(11/15) Pulse function : pluse 語法: pulse(v1 v2 <Tdelay Trise Tfall Pwidth Period>) Ex: Vin in 0 pulse( 0v 5v 10ns 10ns 10ns 50ns 100ns )

Hspice 基本語法介紹(12/15) Piecewise linear function : pwl 語法: pwl(<t1 v1 t2 v2 t3 v3….> <R=repeat><Tdelay=delay>) Ex : V1 in1 0 pwl0n 0v 50n 5v 150n -5v 200n 0v, R=60n

Hspice 基本語法介紹(13/15) Analysis type . tran(暫態分析) Ex : .tran1n 100n Output parameter . option Ex: option post *是把輸出的結果存成Graph file . Probe *允許儲存輸出變數到圖檔(awaves) Ex:

Hspice 基本語法介紹(14/15) Example : inverter.sp .global vdd! vss! .lib 'mm0355v.l' tt ＊Model＊ MN1 out in vdd! vdd! pchL=0.35u w=1.8u MN2 out in vss! vss! nchL=0.35u w=0.9u vddvdd! 0 3.3v vssvss! 0 0v vinin 0 pulse(0v 3.3v 10n 0.1n 0.1n10n 20n) .probe .option post .tran1n 100n .end ＊End file＊ ＊Description of circuit ＊ ＊Sources ＊ ＊Control signals ＊